用濾光片標準物質檢定紫外可見分光光度計

薛成

(湖南省常德市計量測試檢定所，湖南常德，415000)

用濾光片標準物質檢定紫外可見分光光度計

薛成

(湖南省常德市計量測試檢定所，湖南常德，415000)

本文介紹了以濾光片標準物質作為標準器對紫外可見分光光度計按照JJG 178-2007 《紫外、可見、近紅外分光光度計檢定規程》進行檢定的方法及相關說明。

紫外可見分光光度計；檢定 ；濾光片

0 引言

紫外可見分光光度計是目前世界上歷史最悠久、使用最多、覆蓋面最廣的分析儀器之一。它已在生命科學、材料科學、環境科學、農業科學、計量科學、食品科學、地質科學、石油科學、醫療衛生、鋼鐵冶金、化學化工等各個領域的科研、生產、教學等工作中得到了非常廣泛的應用。

紫外可見分光光度計（以下簡稱儀器）是根據物質的分子對輻射光的選擇性吸收和朗伯-比爾定律對物質進行定量分析和定性的鑒別的儀器，其原理是用一個可以產生多個波長的光源，通過分光裝置，得到特定波長的光源，當光線透過待測樣品后，部分光線被溶液吸收，通過計算樣品的吸光值，可以獲得樣品的濃度。

為保證儀器的性能可靠，應由計量部門按照國家計量檢定規程定期進行計量檢定。

現行有效的紫外可見分光光度計檢定規程是JJG 178-2007《紫外、可見、近紅外分光光度計檢定規程》（以下簡稱規程）。按照規程要求，主要對9個項目進行檢定，其中最重要的是通用技術要求、波長示值誤差與重復性、噪聲與漂移、透射比示值誤差與重復性、雜散光、吸收池的配套性這6個指標，無論是首次檢定、后續檢定和使用中檢驗都是應檢項目。

1 實驗方法說明

（1）規程規定檢定的環境溫度條件是（10～35）℃,在冬、夏兩個季節需要特別注意室內溫度條件是否符合要求。

（2）通用技術要求主要檢查安全性能（絕緣電阻不低于20）、標志、外觀、吸收池（無裂紋，透光面清潔，無劃痕斑點）。這里重點要檢查儀器的切換、調節功能是否正常，特別指針式的儀器需要檢查調節旋鈕開關是否有接觸不良的情況，否則后續檢定工作無法進行。

（3）波長的檢定可以選用標準濾光片、標準溶液或汞燈。筆者所在單位選用的是氧化鈥濾光片和鐠釹濾光片，其參考波長覆蓋紫外和可見區域，具有性能可靠，便于攜帶和使用的優點。按規程要求A段（190nm～340nm）、B段（340nm～900nm）每間隔100nm選擇一個波長檢定點，建議選擇241.8、361.0、453.5、536.6、637.5、739.4、807.3這幾個參考波長（以校準證書上的波長為準）進行檢定。下面對帶波長掃描和不帶波長掃描功能的兩種類型儀器說明檢定方法。

沒有波長掃描功能的儀器，如果波長是指針式連續可調的，選擇透射比模式，從低波長到高波長逐漸增加，接近參考波長檢定點時減速增加觀察透射比最小值并記錄相應波長，然后回到低波長重復測量。如果波長不能連續調整的，選擇透射比模式，在參考波長點附近以0.5nm的間隔遞增或遞減選定波長，以空氣作參比，透射比調整為100%，插入擋光板調整透射比為0%，然后放入濾光片，讀取每次透射比值，找出最小值和兩個次小值對應波長，在這個波長區間內采取0.1nm間隔再次重復以上步驟，直到找出透射比最小值對應的波長。

有波長掃描功能的儀器，進入參數設置，選擇透射比模式，按照濾光片校準證書的圖譜范圍設定波長范圍、透射比范圍，以儀器支持的最小采樣間隔，較慢的掃描速度，以空氣作參比進行基線校正，插入擋光板進行暗電流校正（沒有此功能的不用做），插入濾光片進行掃描。

（4）噪聲與漂移注意要分別測量250nm、500nm兩個波長的透射比0%噪聲和透射比100%的噪聲，有波長掃描功能的儀器還需在波長500nm處掃描30min，讀取透射比100%線漂移。

（5）最小光譜帶寬測量與波長檢定方法類似，帶波長掃描功能的直接掃描出一個波峰圖

讀取半峰寬，不帶波長掃描功能的，測量出峰值和兩邊接近零值的波長相減既得出半峰寬。

（6）透射比示值誤差和重復性測量，用紫外可見光區透射比濾光片標準物質在235,257,313,350,440,546,635nm波長處，以空氣作參比，透射比調整100%，插入擋光板調整0%，分別測量透射比。

（7）基線平直度主要針對具有波長掃描功能的儀器，這項檢定要求在吸光度模式下進行，先進行基線校正，然后按要求設置掃描參數，以島津紫外可見分光光度計UV-2700為例，其波長范圍是（185-900）nm，按規程要求選擇波長范圍是下限加10nm即195nm，上限減50nm即850nm，掃描完成后讀取起始點的吸光度，找到最大偏離起始點的吸光度，二者之差即為基線平直度。因為從紫外光區到可見光區需要光源切換波長(臨界點340nm)，在此過程中可能有瞬間較大跳動，這個異常值不能作為基線平直度數據。

（8）電源電壓適應性是在用調壓器輸入標準220V的情況下（不是直接接市電），波長選擇250nm處、透射比調整為100%的情況下，分別調整輸入電壓為198V和242V時的儀器讀數，計算與100%的差值即為電源電壓適應性。同理測量500nm處的電源電壓適應性。

（9）雜散光的檢定

常見的紫外、可見分光光度計一般采用棱鏡分光或光柵分光，一般指針式721系列屬于棱鏡式，數顯的一般為光柵式，具體參看說明書。棱鏡式的儀器只測量420nm處的雜散光，方法為以空氣作參比，透射比調整100%，插入擋光板調整0%，插入420nm的截止濾光片讀取透射比即為雜散光。光柵式可見分光光度計只測量360nm處的雜散光，方法為標準石英吸收池中加入蒸餾水作參比，透射比調整為100%，插入擋光板調整透射比為0%，插入360nm的截止濾光片讀取透射比即為雜散光。紫外可見分光光度計需要同時測量360,220nm兩個波長的雜散光，方法與光柵式可見分光光度計的檢測方法相同，區別在于檢測波長220nm時使用220nm的截止濾光片。

（10）吸收池的配套性

一般儀器會自帶一組吸收池，按材質可分為石英和玻璃兩種。石英吸收池在可見和紫外光區沒有吸收，而玻璃吸收池在紫外區有吸收，所以玻璃吸收池僅用于可見光區。因此規程規定將成套的石英吸收池都裝入蒸餾水放入比色皿架中，設置波長220nm，將一個吸收池透射比調為100%，測量其他吸收池的透射比值，其差值即為吸收池的配套性。同法于波長440nm處用玻璃吸收池測量吸收池的配套性。如果儀器只配備石英吸收池的，需要分別在220nm和440nm處測量。

（11）檢定結果的處理和發證

按儀器的使用情況，選擇首次檢定、后續檢定和使用中檢驗的應檢項目進行檢定，檢定合格的發給檢定證書并注明合格級別，有效期1年；檢定不合格的發給檢定結果通知書，注明不合格項目。

2 結語

紫外可見分光光度計在許多領域是必備的分析儀器，特別是在定量分析和純度檢查等方面，所以儀器的準確性和可靠性，是正常開展各項分析和檢測工作的重要保證。

[1]國家質量監督檢驗檢疫總局.紫外、可見、近紅外分光光度計檢定規程(JJG178-2007)[M].北京:中國計量出版社,2008.

An ultraviolet visible spectrophotometer was tested with a certified reference material

Xue Cheng
(Changde Institute of Metrology and measurement,Changde Hunan, 415000)

In this paper introduced the verification methods and related description .for the Filter reference material as a standard verified UV-visible spectrophotometer according to JJG 178-2007 《the ultraviolet, visible and near infrared spectrophotometer verification regulation》.

UV-visible spectrophotometer；verified；Filter